CN112383742A - 一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于云技术领域，涉及架空送电工程中音视频调度方法，具体为一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，解决了背景技术中的技术问题，本发明所述方法使音视频采集装置和音视频指挥调度装置既能通过中心服务器或本地服务器建立连接，还能在中心服务器或本地服务器发生异常后，通过云计算对其他节点服务器进行优先级排序，然后通过最优选其他节点服务器建立连接。本发明所述的音视频调度方法，实现了音视频调度业务的正常运行，完全避免了安全漏洞，保证了施工进程，而且通过本发明所述方法能使终端设备找到最优选节点服务器，避免了某些节点服务器负载过重，造成其他事故，进一步完善了架空送电工程中音视频调度的多级管控。
Description
技术领域
本发明属于云技术领域，涉及架空送电工程中音视频调度方法，具体为一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法。
背景技术
随着国民经济的快速增长，电力行业发展迅速，为了推动架空送电工程的快速发展，为输电线的安装作业配置了音视频调度系统，这能更加高效的完成架空送电工程，减少安全漏洞并及时解决现场技术问题，实现中心对本地的远程调控。
架空送电工程中的音视频调度系统分布式部署，音视频调度系统包括音视频调度系统服务端和音视频调度系统客户端，其中音视频调度系统服务端分别部署于省安全管控中心和多个市基建现场的智能物联网网关，同一市基建现场的智能物联网网关分散在同市的不同区域内，每个区域中智能物联物联网关的数量不等。 省安全管控中心相当于中心服务器，省安全管控中心还包括视频监控平台，智能物联网网关相当于节点服务器，音视频调度系统客户端部署于位于市基建现场的感知层终端设备；感知层终端设备简称为终端设备，实现音视频调度的终端设备包括音视频采集装置以及音视频指挥调度装置，音视频采集装置用于音视频数据的采集也就是用来拍视频，并能接受上游的指挥控制信号；音视频指挥调度装置可用于调取观看音视频采集装置拍摄到的视频，并对现场进行指挥音视频指挥调度装置。中心服务器和节点服务器为感知层终端设备提供云服务。
当省安全管控中心网络或系统正常时，音视频采集装置通过4G网络信号将音视频数据发送给省安全管控中心并通过视频监控平台进行监控，由省安全管控中心统一进行各市基建现场的音视频调度；当省安全管控中心网络或系统异常时，音视频采集装置通过本地智能物联网网关提供的WiFi信号和音视频指挥调度装置建立连接，从而通过音视频指挥调度装置实现本地调度。
但是目前存在的问题就是，当本地基建现场的智能物联网网关也出现系统或网络异常时，终端设备就无法与任何服务器连接，无法完成现场音视频调度工作，这可能存在安全漏洞，影响施工进程，故提供一种当省安全管控中心和本地基建现场的智能物联网网关均发生异常后还能保证基建现场音视频调度的音视频调度系统势在必行。
发明内容
本发明旨在解决省安全管控中线和本地基建现场的智能物联网网关均出现系统或网络异常时，终端设备无法与任何服务端连接，无法实现音视频调度的技术问题，提供了一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，使音视频采集装置和音视频指挥调度装置既能通过中心服务器或本地服务器建立连接，还能在中心服务器或本地服务器发生异常后，按照优先级高低通过其他节点服务器建立连接，保证音视频业务的正常运行。
本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，包括以下步骤：
步骤一：各节点服务器将自身服务器的区域信息、健康状态、终端连接个数和配置权重定时上传至中心服务器，健康状态包括CPU使用率和内存使用率，配置权重是根据节点服务器的硬件配置情况人为预先给定的值，而且任意两个节点服务器的配置权重均不相同，中心服务器将各节点服务器的上传的所有信息汇总后定时下发至音视频采集装置和音视频指挥调度装置；
步骤二：当中心服务器的系统或网络正常时，音视频采集装置通过中心服务器与省全管控中心的视频监控平台建立连接；
步骤三：当中心服务器的系统或网络发生异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置通过本地服务器建立连接；
步骤四：当本地服务器的系统或者网络也发送异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均通过优先调度方法选取其他节点服务器中的最优选节点服务器，其中优先调度方法包括以下步骤；
甲、音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对除本地节点服务器之外的其他各节点服务器的区域权重、健康状态权重、资源使用权重和配置权重进行计算；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器区域划分对其他节点服务器进行区域权重赋值，当其他节点服务器与音视频采集装置或音视频指挥调度装置是同区域的，则赋值A，当其他节点服务器与音视频采集装置或音视频指挥调度装置是不同区域的，则赋值B，A>B，这样就得到了其他各节点服务器的区域权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对其他节点服务器根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器的健康状态进行健康状态权重赋值，分别将每个节点服务器的CPU使用率和内存使用率进行相加，最终相加的和越低，赋值越高，相加的和越高，赋值越低，这样就得到了其他各节点服务器的健康状态权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器的终端连接个数进行资源使用权重赋值，终端连接个数越少，赋值越高，终端连接个数越多，赋值越低，这样就得到了其他各节点服务器的资源使用权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置直接根据中心服务器发生异常前最后一次下发的数据中得到其他节点服务器的配置权重；
乙、音视频采集装置和音视频指挥调度装置根据区域权重、健康状态权重、资源使用权重和配置权重并利用以下公式计算得到除本地节点服务器之外的其他各节点服务器的加权结果：加权结果=30%区域权重+20%健康状态权重+30%资源使用权重+20%配置权重；
丙、音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对其他各节点服务器的加权结果进行比较，加权结果最高的节点服务器即为最优选节点服务器；当加权结果最高的节点服务器并列有2个及以上时，对这部分节点服务器再进权重破坏计算，权重破坏计算公式为：加权结果=30%区域权重+20%健康状态权重+30%资源使用权重+20%（配置权重*110%）；
丁：如果通过一次权重破坏计算后还存在2个及以上的加权结果最高的节点服务器，那么利用权重破坏计算公式对这部分节点服务器进行循环权重破坏计算，直至出现唯一的加权结果最高的节点服务器，该节点服务器即为最优选节点服务器；
步骤五：音视频采集装置和音视频指挥调度装置通过最优选节点服务器建立连接；因为音视频采集装置和音视频指挥调度装置位于同一地区，故计算出来的最优选节点服务器为同一个，从而通过本发明所述方法，音视频采集装置通过除本地节点服务器之外的其他节点服务器也能实现和音视频指挥调度装置建立连接，实现本地音视频调度；
步骤六：当音视频采集装置和音视频指挥调度装置连接最优选节点服务器的时间超过提前设定的自动恢复连接时间阈值后，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均先对中心服务器发出连接请求，若中心服务器恢复正常，那么音视频采集装置通过中心服务器与省全管控中心的视频监控平台建立连接，若中心服务器仍异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均再对本地服务器发出连接请求，若本地服务器恢复正常，那么音视频采集装置和音视频指挥调度装置均与本地服务器建立连接，此时音视频指挥调度装置根据本地智能物联网网关提供的WiFi信号和音视频采集装置建立连接，若本地服务器仍异常，则音视频采集装置和音视频指挥调度装置仍通过最优选节点服务器保持连接；
步骤七：循环步骤六。
优选的，步骤2中，音视频采集装置通过中心服务器与省安全管控中心的视频监控平台建立连接的同时，音视频指挥调度装置可根据需求请求连接中心服务器，然后通过中心服务器与音视频采集装置建立连接。这能够方便本地工作人员对市基建现场进行音视频调度，音视频指挥调度装置和省安全管控中心的视频监控平台能同时与音视频采集装置建立连接，同时实现音视频调度。
优选的，步骤一，定时上传和定时下发的时间间隔为3-7s，这是为了预防中心服务器随时出现异常，进一步保证了音视频调度的正常进行。进一步优选的，步骤一，定时上传和定时下发的时间间隔为5s，5s较为适中。
优选的，步骤六中自动恢复连接时间阈值的范围为3至7min，恢复中心连接，尽快让省安全管控中心通过中心服务器对基建现场进行音视频调度，保证省安全管控中心对基建现场作业情况进行全面掌握。
优选的，步骤一中，音视频采集装置和音视频指挥调度装置接收到中心服务器下发的各节点服务器的健康状态后，自动实现数据更新，这样保证音视频采集装置和音视频指挥调度装置中存储的各节点服务器的健康状态数据为最新的，而且节省音视频采集装置和音视频指挥调度装置的内存。
本发明的有益效果是：通过本发明所述的音视频调度方法基于云计算能实现本地节点服务器发生异常后，音视频采集装置和音视频指挥调度装置还能自动切换至其他节点服务器，保证音视频采集装置和音视频指挥调度装置的正常通新，实现音视频调度业务的正常运行，完全避免了安全漏洞，保证了施工进程，而且通过本发明所述方法能使终端设备找到最优选节点服务器，避免了某些节点服务器负载过重，造成其他事故，进一步完善了架空送电工程中音视频调度的多级管控，推动了架空送电的快速发展，值得推广。
具体实施方式
对本发明所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法进行详细说明。
一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其包括以下步骤：
步骤一：各节点服务器将自身服务器的区域信息、健康状态、终端连接个数和配置权重定时上传至中心服务器，健康状态包括CPU使用率和内存使用率，配置权重是根据节点服务器的硬件配置情况人为预先给定的值，而且任意两个节点服务器的配置权重均不相同，比如说根据各节点服务器的硬件配置情况对各节点服务器按照100、99、98……这样的等差数列进行依次递减赋值，中心服务器将各节点服务器的上传的所有信息汇总后定时下发至音视频采集装置和音视频指挥调度装置；
步骤二：当中心服务器的系统或网络正常时，音视频采集装置通过中心服务器与省全管控中心的视频监控平台建立连接；
步骤三：当中心服务器的系统或网络发生异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置通过本地服务器建立连接；
步骤四：当本地服务器的系统或者网络也发送异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均通过优先调度方法选取其他节点服务器中的最优选节点服务器，其中优先调度方法包括以下步骤；
甲、音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对除本地节点服务器之外的其他各节点服务器的区域权重、健康状态权重、资源使用权重和配置权重进行计算；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器区域划分对其他节点服务器进行区域权重赋值，当其他节点服务器与音视频采集装置或音视频指挥调度装置是同区域的，则赋值A，当其他节点服务器与音视频采集装置或音视频指挥调度装置是不同区域的，则赋值B，A>B，比如当其他节点服务器与音视频采集装置或音视频指挥调度装置是同区域的，则赋值为5，当其他节点服务器与音视频采集装置或音视频指挥调度装置是不同区域的，则赋值为10；这样就得到了其他各节点服务器的区域权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对其他节点服务器根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器的健康状态进行健康状态权重赋值，分别将每个节点服务器的CPU使用率和内存使用率进行相加，最终相加的和越低，赋值越高，相加的和越高，赋值越低，比如按照100、99、98……这样的等差数列进行依次递减赋值，这样就得到了其他各节点服务器的健康状态权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器的终端连接个数进行资源使用权重赋值，终端连接个数越少，赋值越高，终端连接个数越多，赋值越低，比如按照100、99、98……这样的等差数列进行依次递减赋值，这样就得到了其他各节点服务器的资源使用权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置直接根据中心服务器发生异常前最后一次下发的数据中得到其他节点服务器的配置权重；
乙、音视频采集装置和音视频指挥调度装置根据区域权重、健康状态权重、资源使用权重和配置权重并利用以下公式计算得到除本地节点服务器之外的其他各节点服务器的加权结果：加权结果=30%区域权重+20%健康状态权重+30%资源使用权重+20%配置权重；
丙、音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对其他各节点服务器的加权结果进行比较，加权结果最高的节点服务器即为最优选节点服务器；当加权结果最高的节点服务器并列有2个及以上时，对这部分节点服务器再进权重破坏计算，权重破坏计算公式为：加权结果=30%区域权重+20%健康状态权重+30%资源使用权重+20%（配置权重*110%）；
丁：如果通过一次权重破坏计算后还存在2个及以上的加权结果最高的节点服务器，那么利用权重破坏计算公式对这部分节点服务器进行循环权重破坏计算，直至出现唯一的加权结果最高的节点服务器，该节点服务器即为最优选节点服务器；
步骤五：音视频采集装置和音视频指挥调度装置同时连接最优选节点服务器；
步骤六：当音视频采集装置和音视频指挥调度装置连接最优选节点服务器的时间超过提前设定的自动恢复连接时间阈值后，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均先对中心服务器发出连接请求，若中心服务器恢复正常，那么音视频采集装置通过中心服务器与省全管控中心的视频监控平台建立连接，若中心服务器仍异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均再对本地服务器发出连接请求，若本地服务器恢复正常，那么音视频采集装置和音视频指挥调度装置均与本地服务器建立连接，此时音视频指挥调度装置根据本地智能物联网网关提供的WiFi信号和音视频采集装置建立连接，若本地服务器仍异常，则音视频采集装置和音视频指挥调度装置仍通过最优选节点服务器保持连接；
步骤七：循环步骤六。
进一步的，作为本发明所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法的一种具体实施方式，步骤2中，音视频采集装置通过中心服务器与省安全管控中心的视频监控平台建立连接的同时，音视频指挥调度装置可根据需求请求连接中心服务器，然后通过中心服务器与音视频采集装置建立连接。这能够方便本地工作人员对市基建现场进行音视频调度，音视频指挥调度装置和省安全管控中心的视频监控平台能同时与音视频采集装置建立连接，同时实现音视频调度。
进一步的，作为本发明所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法的一种具体实施方式，步骤一，定时上传和定时下发的时间间隔为3-7s，这是为了预防中心服务器随时出现异常，进一步保证了音视频调度的正常进行。进一步的，步骤一，定时上传和定时下发的时间间隔为5s，5s较为适中。
进一步的，作为本发明所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法的一种具体实施方式，步骤六中自动恢复连接时间阈值的范围为3至7min。进一步的，步骤六中自动恢复连接时间阈值的范围为5min.
进一步的，作为本发明所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法的一种具体实施方式，步骤一中，音视频采集装置和音视频指挥调度装置接收到中心服务器下发的各节点服务器的健康状态后，自动实现数据更新，这样保证音视频采集装置和音视频指挥调度装置中存储的各节点服务器的健康状态数据为最新的，而且节省音视频采集装置和音视频指挥调度装置的内存。
进一步的，作为本发明所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法的一种具体实施方式，音视频采集装置为智能安全帽。智能安全帽属于智能穿戴设备，既能音视频采集，又能保护作业人员的人身安全，并且不影响作业人员进行施工。
进一步的，作为本发明所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法的一种具体实施方式，音视频指挥调度装置为安装有用于音视频通话的APP的移动手机或者平板电脑。移动手机或者平板电脑方便携带，用于音视频通话的APP为现有技术，是本领域技术人员熟知的。
以上具体步骤和数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：各节点服务器将自身服务器的区域信息、健康状态、终端连接个数和配置权重定时上传至中心服务器，健康状态包括CPU使用率和内存使用率，配置权重是根据节点服务器的硬件配置情况人为预先给定的值，而且任意两个节点服务器的配置权重均不相同，中心服务器将各节点服务器的上传的所有信息汇总后定时下发至音视频采集装置和音视频指挥调度装置；
步骤二：当中心服务器的系统或网络正常时，音视频采集装置通过中心服务器与省全管控中心的视频监控平台建立连接；
步骤三：当中心服务器的系统或网络发生异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置通过本地服务器建立连接；
步骤四：当本地服务器的系统或者网络也发送异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均通过优先调度方法选取其他节点服务器中的最优选节点服务器，其中优先调度方法包括以下步骤；
甲、音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对除本地节点服务器之外的其他各节点服务器的区域权重、健康状态权重、资源使用权重和配置权重进行计算；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器区域划分对其他节点服务器进行区域权重赋值，当其他节点服务器与音视频采集装置或音视频指挥调度装置是同区域的，则赋值A，当其他节点服务器与音视频采集装置或音视频指挥调度装置是不同区域的，则赋值B，A>B，这样就得到了其他各节点服务器的区域权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对其他节点服务器根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器的健康状态进行健康状态权重赋值，分别将每个节点服务器的CPU使用率和内存使用率进行相加，最终相加的和越低，赋值越高，相加的和越高，赋值越低，这样就得到了其他各节点服务器的健康状态权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置均根据中心服务器发生异常前最后一次下发的各节点服务器的终端连接个数进行资源使用权重赋值，终端连接个数越少，赋值越高，终端连接个数越多，赋值越低，这样就得到了其他各节点服务器的资源使用权重；音视频采集装置和音视频指挥调度装置直接根据中心服务器发生异常前最后一次下发的数据中得到其他节点服务器的配置权重；
乙、音视频采集装置和音视频指挥调度装置根据区域权重、健康状态权重、资源使用权重和配置权重并利用以下公式计算得到除本地节点服务器之外的其他各节点服务器的加权结果：加权结果=30%区域权重+20%健康状态权重+30%资源使用权重+20%配置权重；
丙、音视频采集装置和音视频指挥调度装置均对其他各节点服务器的加权结果进行比较，加权结果最高的节点服务器即为最优选节点服务器；当加权结果最高的节点服务器并列有2个及以上时，对这部分节点服务器再进权重破坏计算，权重破坏计算公式为：加权结果=30%区域权重+20%健康状态权重+30%资源使用权重+20%（配置权重*110%）；
丁、如果通过一次权重破坏计算后还存在2个及以上的加权结果最高的节点服务器，那么利用权重破坏计算公式对这部分节点服务器进行循环权重破坏计算，直至出现唯一的加权结果最高的节点服务器，该节点服务器即为最优选节点服务器；
步骤五：音视频采集装置和音视频指挥调度装置同时连接最优选节点服务器；
步骤六：当音视频采集装置和音视频指挥调度装置连接最优选节点服务器的时间超过提前设定的自动恢复连接时间阈值后，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均先对中心服务器发出连接请求，若中心服务器恢复正常，那么音视频采集装置通过中心服务器与省全管控中心的视频监控平台建立连接，若中心服务器仍异常时，音视频采集装置和音视频指挥调度装置均再对本地服务器发出连接请求，若本地服务器恢复正常，那么音视频采集装置和音视频指挥调度装置均与本地服务器建立连接，此时音视频指挥调度装置根据本地智能物联网网关提供的WiFi信号和音视频采集装置建立连接，若本地服务器仍异常，则音视频采集装置和音视频指挥调度装置仍通过最优选节点服务器保持连接；
步骤七：循环步骤六。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其特征在于，步骤2中，音视频采集装置通过中心服务器与省安全管控中心的视频监控平台建立连接的同时，音视频指挥调度装置可根据需求请求连接中心服务器，然后通过中心服务器与音视频采集装置建立连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，，其特征在于，步骤一，定时上传和定时下发的时间间隔为3-7s。
4.根据权利要求3所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其特征在于，步骤一，定时上传和定时下发的时间间隔为5s。
5.根据权利要求1所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其特征在于，步骤六中自动恢复连接时间阈值的范围为3至7min。
6.根据权利要求5所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其特征在于，步骤六中自动恢复连接时间阈值的范围为5min。
7.根据权利要求1所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其特征在于，步骤一中，音视频采集装置和音视频指挥调度装置接收到中心服务器下发的各节点服务器的健康状态后，自动实现数据更新。
8.根据权利要求1所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其特征在于，音视频采集装置为智能安全帽。
9.根据权利要求1所述的一种基于云计算的用于架空送电工程中的音视频调度方法，其特征在于，音视频指挥调度装置为安装有用于音视频通话的APP的移动手机或者平板电脑。
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